为什么 CLR 支持 Nullable 类型？答案

【问题标题】：Why is Nullable type supported by CLR?为什么 CLR 支持 Nullable 类型？
【发布时间】：2011-08-09 11:42:10
【问题描述】：

听说C#2.0增加Nullable<T>类型需要稍微修改一下CLR(runtime)，这个改动有必要吗？如果只添加一个新的Nullable<T> 泛型类，它是否可以实现相同的目标？

【问题讨论】：

见blogs.msdn.com/b/somasegar/archive/2005/08/11/450640.aspx
另见：stackoverflow.com/questions/4694264/…
装箱转换由 CLR 实现。 Nullable 有一个不寻常的装箱转换。因此需要在 CLR 中使用不寻常的代码。
@Hans：您知道 CLR 的任何其他领域——与 C# 编译器等相反——其中可空值是特殊情况的吗？我能想到的唯一另一个是where T : struct 通用约束。
@Luke - 有很多。最好的办法是在 SSCLI20 clr/src/vm 目录中搜索“可为空”。

标签： c# clr

【解决方案1】：

Nullable 不是您所说的泛型类，Nullable<T> 是泛型的（它有一个类型参数，T）。这就是为什么Nullable<T> 只出现在 C# 2.0 中的原因：它在 CLR 中添加了泛型。

你可以对一般的Nullable 做同样的事情，但你不能这样做：

int? myInt = 123;
int result = myInt.Value;

您将不得不：

int result = (int)myInt.Value;

...它可能不是类型安全的，我的意思是如果myInt.Value 是string 怎么办？通用版本Nullable<T> 只允许int 进入Value 属性。

不过，我不完全明白你在问什么……“为什么泛型类有用”？

【讨论】：

我只是想知道为什么需要更改运行时才能让Nullable<T> 工作。例如，如果我复制其所有定义并将其重命名为Nullable1<T>，是否可以获得与Nullable<int> 相同的行为？
在 C# 2.0 之前，没有泛型 - 所以你不能拥有像 Nullable<T> 这样的泛型类。除非您有其他信息或参考资料？你当然可以创建自己的Nullable1<T>
谢谢。我的意思是在 C# 2.0 或更高版本中添加Nullable1<T>，但它会获得与 CLR 定义的行为相同的行为吗？
不太一样。 CLR 中的 Nullable 是值类型，您将创建的将是引用类型，如果您将其创建为值类型，那么您将无法将其分配给 null 值，因为根据定义，值类型是不可为空的。
@Fadrian：您的评论有点误导：这个问题询问了 CLR，而 CLR 不允许 允许您将 null 分配给任何值类型，甚至可以为 null。 C# 编译器确实允许您将 null 分配给可空对象，但只是在幕后将其转换为值类型的零初始化。（话虽如此，CLR 中有特定于 nullable 的逻辑。例如，nullables 的装箱和拆箱是特殊情况，where T : struct 泛型约束也是如此。）

【解决方案2】：

如果我理解正确，你问为什么不能只是在框架库中引入类型？但是需要更改 CLR？

根据我的理解，Nullable 是一种特殊类型，与其他容器类型不太一样。首先，它实际上是一个值类型——定义为结构，而不是类。另外，它允许分配一个 null 值（对于值类型，这是一种特殊情况），而且它支持使用 '?'和运算符'??'这是全新的。 Nullable 也成为通用类型系统的一部分。所以我想从这些角度来看，规范、编译器和 CLR 都需要改变。

【讨论】：

是的，你有我的问题。我只是想知道框架库中的纯定义是否可以完成整个工作。
不，请参阅我对 Kieren 回答的评论。
@Fadrian：您在此处描述的“技巧”都是由 C# 编译器执行的，而不是 CLR。（但是，CLR 确实支持具有与装箱/拆箱和通用约束相关的特殊行为的空值。）

【解决方案3】：

我知道对 Nullable 的特殊处理只有两个原因：

允许从 null 对象引用类型转换到 HasValue = false 的 Nullable。
允许 HasValue 为 false 的 Nullable 比较等于 null。

坦率地说，认为让 Nullable 像任何其他值类型一样框起来会更好，并将 Nullable.Empty 定义为可以比较的值（对于那些可能想要比较的情况）针对可能为 null 或可能包含值的变量）。在我看来，没有理由 Object.Equals 应该报告“int？”哪个等于 null 等于一个“长？”这也等于 null。第一个应该被视为一个空的 int 大小的盒子，而后者应该被视为一个空的 long 大小的盒子。

【讨论】：